一种基于51单片机的智能蓝牙泳镜的制作方法

1.本实用新型属于智能穿戴设备技术领域，具体为一种基于51单片机的智能蓝牙泳镜。


背景技术：

2.随着夏天的到来，越来越多会选择去游泳来减缓炎热感，但游泳也存在一定的安全隐患。近年来，游泳事故导致的意外屡见不鲜，像游泳中常见的一些腿臂抽筋、血压升高引起中风、心梗等问题如不能及时发现就会导致死亡，且游泳过程相当消耗体力，游泳者往往没有自救的可能，而现有的游泳设备上几乎没有配备智能设备，无法对游泳者的健康状态以及心率进行检测，在游泳者出现紧急事故时没法发出求救信号，不能做到及时救护游泳人员。所以，是否能及时救援是挽救意外的关键。目前，市场上的智能游泳设备很少见，常见的都是一些普通的游泳装备，虽然也有一些游泳设备能够在游泳时保护自己，但是这些设备只能起到辅助作用，且体型较大，在游泳时无法使用，不能保障游泳者的安全性。
3.所以，有了智能穿戴设备的必要性。而泳镜是游泳运动中必不可少的一种器材，将泳镜和智能设备结合起来，成为一种智能可穿戴设备，使用时只需像带普通眼镜一样将泳镜套在眼部，大大提高了游泳的安全性。
4.与此同时，关于一次游多少距离合适，这与每个人的个体差异、身体状况、水温气温等诸多因素有关。在正常气候条件下，以健身为目的的普通游泳者，每次游泳练习距离1500米足矣。过长的游泳距离会使得游泳者体力消耗过大，大大增加游泳事故发生的几率。
5.为此，我们提出了一种基于51单片机的智能蓝牙泳镜。


技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种基于51单片机的智能蓝牙泳镜，具备心率、体温、距离的检测功能，成本较低，操作简单的优点，以解决上述背景技术中所提出的问题。
7.为实现具备心率、体温、距离的检测功能，成本较低，操作简单的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于51单片机的智能蓝牙泳镜，包括单片机、显示器、蓝牙模块、键盘模块、体温检测模块、心率检测模块以及距离检测模块；
8.单片机，用于控制外部设备的数据采集与交换等操作；
9.心率检测模块，用于检测使用者的心率信息，反应使用者的实时运动状态；
10.体温检测模块，用于测量使用者的体温，对使用者的体温进行监控，通过外部设备可以清楚的了解用户的体温；
11.距离检测模块，用于检测使用者的总游泳距离，可以通过外部设备实时清楚游泳距离；
12.蓝牙模块，用于将各个过程中产生的数据传送给外部设备进行分析，起到实时监控的作用；
13.显示器，用于为用户提供所测量的数据，直观的了解使用者的生理信息；
14.键盘模块，用于对泳镜进行控制，对设备进行各种调节操作。
15.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述单片机选用型号为stc89c52的单片机。
16.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述心率检测模块选用反射式光电传感器。
17.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述体温检测模块选用型号为ds18b20的温度传感器。
18.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述距离检测模块选用型号为hmc5883l的磁场传感器。
19.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述蓝牙模块采用hc05蓝牙模块。
20.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述显示器选用lcd1602液晶显示屏，lcd1602液晶显示屏的工作电压是3.5v
‑
5v。
21.与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于51单片机的智能蓝牙泳镜，具备以下有益效果：
22.1、该基于51单片机的智能蓝牙泳镜，通过对游泳者心率、体温、游泳距离三个方面进行综合检测能够更加及时精准的在游泳者遇到危险时传递告警信息，进行及时有效的救援，大大加强了游泳者的安全保障。
23.2、该基于51单片机的智能蓝牙泳镜，除去游泳遇到危险时，平时游泳者也可以在外部设备上观察自己游泳时的各项数据，根据健康标准来适当调节自己的游泳计划，更加实用，同时实现心率、体温、距离的检测，成本较低，操作简单。
附图说明
24.图1为本实用新型的结构示意图；
25.图2为本实用新型的单片机结构图；
26.图3为本实用新型的温度传感器电路图；
27.图4为本实用新型的磁场传感器的引脚图；
28.图5为本实用新型的蓝牙模块的电路图；
29.图6为本实用新型的显示器接口设计图；
30.图7为本实用新型的键盘模块的电路图。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.请参阅图1，一种基于51单片机的智能蓝牙泳镜，包括单片机、显示器、蓝牙模块、键盘模块、体温检测模块、心率检测模块以及距离检测模块；
33.单片机，用于控制外部设备的数据采集与交换等操作；
34.心率检测模块，用于检测使用者的心率信息，反应使用者的实时运动状态；
35.体温检测模块，用于测量使用者的体温，对使用者的体温进行监控，通过外部设备可以清楚的了解用户的体温；
36.距离检测模块，用于检测使用者的总游泳距离，可以通过外部设备实时清楚游泳距离；
37.蓝牙模块，用于将各个过程中产生的数据传送给外部设备进行分析，起到实时监控的作用；
38.显示器，用于为用户提供所测量的数据，直观的了解使用者的生理信息；
39.键盘模块，用于对泳镜进行控制，对设备进行各种调节操作。
40.具体的，如图2所示，图2为stc89c52单片机的基本组成框图，所述单片机选用型号为stc89c52的单片机，型号为stc89c52的单片机可以存储8k字节，能够兼容8051单片机的指令代码，可以在系统中完成变成flash。
41.具体的，所述心率检测模块选用反射式光电传感器，光电传感器区别不同波长的原理包括分光法和血液容量法，光源和光敏元件在同一侧，中间采用挡光板隔开。
42.具体的，如图3所示，所述体温检测模块选用型号为ds18b20的温度传感器，温度传感器输出的是数字信号，可以直接传输给单片机，将测量值直接显示在显示器上，同时ds18b20温度传感器还支持多节点测量温度，当体温超过我们设置的范围之后，蜂鸣器就会进行声光报警，蓝牙也会将数据传送到外部设备上。
43.具体的，如图4所示，所述距离检测模块选用型号为hmc5883l的磁场传感器，hmc5883l包括高分辨率hmc118x系列磁阻传感器，并附带霍尼韦尔的集成电路，包括放大器、自动消磁驱动器、偏差校准、能使罗盘精度控制在1
°‑2°
的12位模数转换器以及i2c总线接口。通过计算距离具体方法为先设置25米、50米等常见泳道长度选项，或者使用者自定义设置泳道长度。之后，使用者游泳时从泳池一端下水，到另一端转身，依靠hmc5883l磁场传感器可以检测到此时方向发生改变，随即自动增加记录一次游泳折返次数，进而计算出使用者游泳的总距离，通过蓝牙技术发送至外部设备上，可实时清楚游泳运动距离。若大于常规值或自定义最大值，泳镜上的蜂鸣器会立刻响起警报信号，提醒使用者应及时休息。
44.具体的，如图5所示，所述蓝牙模块采用hc05蓝牙模块，hc05蓝牙模块所支持的波特率范围为4800
‑
1382400，而且该hc05蓝牙模块和3.3v或5v的单片机系统相兼容。使用hc
‑
05蓝牙模块来传送单片机和手机间的的数据，首先给蓝牙模块上电，此时led闪烁，单片机上的蓝牙模块也上电工作，蓝牙主要是通过串口进行数据传输。
45.具体的，如图6所示，所述显示器选用lcd1602液晶显示屏，lcd1602液晶显示屏的工作电压是3.5v
‑
5v。
46.具体的，如图7所示，键盘模块按照图7进行电路设计。
47.综上所述，该基于51单片机的智能蓝牙泳镜，通过对游泳者心率、体温、游泳距离三个方面进行综合检测能够更加及时精准的在游泳者遇到危险时传递告警信息，进行及时有效的救援，大大加强了游泳者的安全保障。
48.该基于51单片机的智能蓝牙泳镜，除去游泳遇到危险时，平时游泳者也可以在外部设备上观察自己游泳时的各项数据，根据健康标准来适当调节自己的游泳计划，更加实用，同时实现心率、体温、距离的检测，成本较低，操作简单。
49.本实用新型中涉及到的相关模块均为硬件实用新型模块或者为现有技术中计算
机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本实用新型的改进之处；本实用新型的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对实用新型的整体的构造进行改进，以解决本实用新型所要解决的相应技术问题。
50.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。